juhtimiskontrollerit

Juhtimiskontroller on seade või süsteem, mis kogub andurite signaale, arvutab vastavalt kontrollialgoritmile ja väljastab toimijatele käsklusi, et tagada soovitud süsteemi olek või käitumine. See on automaatsete juhtimissüsteemide keskne komponent ning võib olla nii tahke- kui tarkvarapõhine lahendus. Levinumad vormid on PLC-d (programmable logic controllers), mikrokontrollerid ja arvutipõhised kontrollerid, mis suhtlevad tavaliselt tööstusvõrkudega.

Juhtimiskontrolleri põhieesmärk on säilitada stabiilsus ja soovitud muutujate väärtused, kasutades reaalajas töötavat kontrolli. Seadme arhitektuur hõlmab tavaliselt andureid (sisend), toimijaid (väljund), töötlus- või arvutuspaneeli ning side- ja toitesüsteeme. Kontroller peab töötama reaalajas, pakkudes deterministlikku viivitust ja prooviaega.

Kontrollialgoritmid võivad olla lihtsad või keerulised. Üldlevinud on PID/PI/PD-regulaatorid, mille abil reguleeritakse suurt muutujat nagu temperatuur, rõhk või kiirus. Võimalikud on ka ettenähtud sammud (feedforward), modelleeriva kontrolli (model predictive control) jne. Mõnikord kasutatakse adaptiivset või robustset juhtimist, eriti kui protsessi omadused võivad ajas muutuda.

Rakendused hõlmavad tööstusautomaatikat, protsessitehnikat, HVAC- ja energiakorraldust, roboti- ja masinaautomaatikat, autotööstust ning kemikaaliprotsesside juhtimist. Näiteks temperatuuri või kiiresti muutuva voolu reguleerimiseks kasutatav juhtimiskontroller võtab vastu andmete signaalid termomeeterist, arvutab vea ja saadab käsu kütmisele või ventiilile.

Turvalisuse ja standardite poolest on oluline, et juhtimiskontroller vastaks tööstuslikele nõuetele ja turvavahemikele. Paljud süsteemid järgivad standardeid nagu IEC 61131-3 PLC-programmeerimiskeelte kirjeldus ning turvasüsteeme hõlmavaid lahendusi, näiteks SIL-kvalifikatsioonid ja sideprotokollid nagu MODBUS, Profibus või EtherCAT.